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微生物与生活
原核微生物：不具有真正细胞核的微生物。主要包括细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌（有人将属于螺旋状细菌的螺旋体单独列出）。
第一节 细菌
    细菌（bacteria,单数为bacterium）是一大类群结构简单、种类繁多、主要以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。不少细菌对人类有害，可使人和动物致病，使食品和物品腐烂变质；很多细菌对人类有益，如能生产味精等。所以细菌与人类关系密切。
一、 细菌细胞的形态
（一）细菌的基本形状
细菌有三种常见形状：球状、杆状和螺旋状。分别称为球菌、杆菌和螺旋菌；杆菌最多，球菌次之，螺旋状细菌最少。
1.球菌（coccus,复数为cocci）:球状的细菌。据细胞的分裂面和子细胞分离与否有不同的排列状态：
    单球菌（尿素微球菌）
    双球菌（肺炎双球菌）
    链球菌（酿脓链球菌、溶血链球菌）
    四联球菌（玫瑰色微球菌、四联微球菌）
    八叠球菌（藤黄八叠球菌）
    葡萄球菌（金黄色葡萄球菌）
2.杆菌（bacillus,复数为bacilli）：杆状的细菌。形态多样：
短杆状：短杆菌或球杆菌（甲烷短杆菌属）
长杆或棒杆状：长宽差别较大（枯草杆菌、北京棒杆菌、白喉棒杆菌）
梭状：两端稍尖，（梭菌属：鼠疫巴斯德氏菌）
分支杆状：有分支（结核分支杆菌）
平截杆状：两端平截（炭疽芽孢杆菌）
3.螺旋状细菌（有人称为螺菌，spirillum,复数为spirilla）:螺旋状的细菌。
弧菌（vibrio）：螺旋不到一周，菌体呈弧形或逗号状，霍乱弧菌。
螺菌：螺旋1-6周，外形坚挺的螺旋状细菌，红螺菌。
螺旋体(spirochaete)：螺旋6周以上，由原生质柱、轴丝、外鞘组成，柔软易曲的螺旋状菌体。钩端螺旋体，梅毒密螺旋体。
4.特殊形状的细菌
菌体分叉：双歧杆菌
菌体末端有柄：柄杆菌
菌体有附器：臂微菌
（二）细菌的大小
细菌大小一般用显微测微尺测量，单位为微米（μm）1μm＝10-3mm＝10-6m
病毒多用纳米（nm）为单位，1μm＝103nm
细菌的大小不一，球菌直径0.5-2μm,
杆菌1-5×0.5-1μm
螺旋菌大小差别较大，
大肠杆菌平均长2μm，直径0.5μm，150个大肠杆菌细胞头尾相接等于3mm长的一粒芝麻；120个大肠杆菌捆在一起才有一根头发粗细（人发平均直径60μm），109个大肠杆菌才有1mg重（1个大肠杆菌10-12g）。
二、细菌的细胞结构
基本结构：大多数细菌都具有的结构，细胞壁、细胞膜、细胞质（及内含物）和核区（及质粒）。
特殊结构：某些细菌才具有的结构，鞭毛（纤毛、性纤毛）、荚膜（粘液层）、芽孢（伴孢晶体）。

炭疽杆菌
（一） 基本结构（一般结构，不变结构）
1. 细胞壁（cell wall）
1） 功能：
① 维持细胞的形状；
② 保护作用（使细胞免受外力损伤，阻挡有害物质进入细胞）；
③ 协助鞭毛运动；
④ 与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性有关。
2） 化学组成：
主要为肽聚糖（原核微生物特有）作为骨架，另外有蛋白质、脂类、多糖等充填其中。
垣酸（teichoic acid）:又称磷壁酸，为大多数革兰氏细菌所特有，它由多个核糖醇或甘油以磷酸二脂键连接而成的一中酸性多糖。
脂多糖（lipopolysaccharide）：为革兰氏阴性菌所特有，由磷脂和多糖紧密结合而成，结构复杂，其化学组成因菌种而异。
鼠伤寒沙门氏菌的由脂类A、核心多糖、O-特异侧链3部分组成。
几乎所有细菌的细胞壁都含有肽聚糖（产甲烷细菌和嗜盐细菌等古老细菌除外）。
3） 肽聚糖的结构
① 组成：
N-乙酰氨基葡萄糖（N-乙酰葡萄糖胺，简写G）
N-乙酰胞壁酸（简写M）
短肽（主要为四肽）
细菌细胞壁肽聚糖的独特成份：N-乙酰胞壁酸、二氨基庚二酸、D-丙氨酸和D-赖氨酸。
β-1,4糖苷键
② 结构：N-乙酰氨基葡萄糖————————N-乙酰胞壁酸
肽键
N-乙酰胞壁酸——————短肽
肽键或肽桥（肽链）
短肽—————————短肽（肽键：一个四肽以第4个氨基酸与其相邻四肽中的第3个二氨基庚二酸直接相连，占25%；肽桥：一个四肽以第4个氨基酸与其相邻四肽中的第3个L-赖氨酸通过5个甘氨酸组成的肽桥相连，占75%；）
这样形成立体交叉的立体网状结构。
G-—-M-—-G-—-M-—-G
G-—-M-—-G-—-M-—-G
G-—-M-—-G-—-M-—-G
G-—-M-—-G-—-M-—-G
溶菌酶对细胞壁的影响：切断N-乙酰氨基葡萄糖和N-乙酰胞壁酸之间β—1,4糖苷键的连接，引起细菌裂解。
青霉素对细胞壁的影响：干扰短肽之间肽键（或肽桥）的形成，使细菌细胞不能合成完整的细胞壁，导致细菌低渗性裂解。（杆菌肽，环丝氨酸、万古霉素、枯草菌素）
4） 革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌细胞壁的比较：
G＋菌                    G—菌
肽聚糖        含量高（40-90%）        含量低（5-10%）
脂类            含量低（2%）        含量高（20%）
垣酸                 ＋                 —  
蛋白质        含量低（10%）             含量高（60%）
厚度          厚（20-80nm）            薄（10-11nm）
结构          简单，只有肽聚糖层1层      复杂，有肽聚糖层和脂多糖层2层
5） 革兰氏染色：
丹麦医生C. Gram 于1884年创立的鉴别细菌最常用的染色方法。
① 方法：涂片；染色（初染、媒染、脱色、复染、镜检）
② 机理：细菌对革兰氏染色的不同反应，是由于它们细胞壁的成份和结构不同造成的。革兰氏阳性菌肽聚糖的含量和交联程度均较高，层数也多，所以细胞壁较厚，壁上的间隙较小，媒染后形成的结晶紫—碘复合物就不易脱出细胞壁；另外，由于脂类含量很低，经乙醇脱色处理后，主要引起肽聚糖脱水，使网孔孔径变的更小，通透性进一步降低，结果蓝紫色的结晶紫—碘复合物就留在细胞内而呈蓝紫色。而革兰氏阴性菌的肽聚糖含量与交联程度较低，层数也少（多数1层，个别至多2层），故其壁较薄，壁上的孔隙较大；再者，细胞壁的脂类含量高，经乙醇脱色处理后，细胞壁因脂类被溶解而孔隙更大，所以结晶紫—碘复合物极易脱出细胞壁，酒精脱色后成无色，经沙黄复染，就呈现沙黄的红色。
③ 影响革兰氏染色的因素：脱色时间；菌龄；涂片质量。
6） 细胞壁缺损型细菌：

① L型细菌：在低浓度青霉素中或在高渗溶液中，细菌失去合成肽聚糖的能力，因而没有细胞壁，（由于1935年首先被英国李斯特研究院发现，故称L型细菌）菌落呈“油煎蛋”状。能通过细菌过滤器。在无青霉素环境中连续培养可恢复正常。在高渗溶液中能存活，呈球形，菌龄长时能呈丝状或链球状。对青霉素等作用于细胞壁的抗生素有抗性，而对四环素等干扰核酸和蛋白质合成的抗生素更敏感。
② 原生质体：用溶菌酶处理G＋菌，由于细胞壁中肽聚糖含量高（只有肽聚糖层一层）。细胞壁可完全除去，而得到一个没有细胞壁的原生质球，称原生质体。
③ 球形体（原生质球）：用溶菌酶加螯合剂（乙二胺四乙酸）处理革兰氏阴性菌，只能除去细胞壁中肽聚糖层中的肽聚糖，而不能除去脂多糖层，这样部分去除细胞壁的细菌呈球形，故称球形体。
④ 支原体：无细胞壁的细菌，后面详细讲解。
附：支原体与细菌L型的比较：
支原体    细菌L型
稳定性    稳定（不能恢复为具有细胞壁类型）    不稳定（能恢复为具有细胞壁类型）
培养基    不需要高浓度盐类培养基也能保持    需要高浓度盐类培养基才能保持细胞
细胞的完整性    
细胞膜    固醇含量高        不含固醇
对青霉素的 无不良反应        繁殖受影响
反应
2.细胞膜（cell membrane）及内膜系统
1） 功能
① 渗透屏障（维持细胞内正常的渗透压）
② 物质运输
③ 参与膜脂、细胞壁各种组分及荚膜等的生物合成
④ 参与产能代谢（电子传递链和ATP酶都在细胞膜上）
⑤ 分泌细胞壁和荚膜的成份（孔蛋白、脂蛋白、多糖）、胞外蛋白（各种毒素、细菌溶菌素）及胞外酶（青霉素酶、蛋白酶、淀粉酶等）
⑥ 参与细菌的分裂活动（与DNA复制和子细菌的分离有关）
⑦ 与细菌的运动有关（提供鞭毛的着生位点）
2） 化学组成和结构
几同真核生物，也由蛋白质（穿过磷脂层的整合蛋白--IP和位于膜表面的周缘蛋白—PP）和双层磷脂分子（及少量糖类）组成单位膜。但不含固醇。厚约7-8nm。
细菌的膜蛋白除其结构作用外，还在物质转运和代谢中发挥重要作用（如：转运蛋白、电子传递蛋白、ATP合成酶等）。
3） 内膜系统
细菌不含线粒体和叶绿体等细胞器，但可依靠其发达的内膜系统完成相应的功能。
① 间体：细菌的细胞膜向内凹陷形成的一个或几个囊状、管状、片状的结构，位于中央的间体可能与DNA复制和横隔壁形成有关。位于周围的间体可能与胞外酶的分泌有关。
② 光合作用膜（类囊体）：光合细菌细胞膜内陷延伸或折叠形成的囊状、管状、片状的结构，上有光合色素（细菌叶绿素）和电子递体，能进行光合作用。（有的书上又将紫色光合细菌的称为载色体，将绿色光合细菌的称为膜囊—绿体，不与细胞膜相连）
③ 羧酶体：某些硫杆菌细胞内散布的单层膜（非单位膜）围成的多角体结构，内含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶，故称羧酶体。
④ 其它：固氮菌、甲烷利用菌等也有发达的内膜，可能与这些细菌利用难溶于水的气体（氮、甲烷）有关。
3.细胞质及其内含物
细胞膜包围的，除核区以外的物质总称为细胞质。有流体部分（细胞溶质，内含可溶性酶类和RNA）和颗粒部分（主要为核糖体、贮藏性颗粒、质粒等）
1） 功能：是进行物质代谢及合成核酸蛋白质的场所。
2） 化学组成：水、蛋白质、核酸（质粒中的）、多糖。
3） 核糖体：是合成蛋白质的场所，每个细菌约有1万个70S的核糖体。
4） 贮藏性颗粒：通常较大，为单层膜包围，营养物质过剩时积累，营养物质贫乏使动用。
① 糖原和淀粉：碳源和能源贮藏物。细菌在碳源过量而氮源限量的条件下生长是会大量积累糖原。
② 聚β-羟丁酸（poly-β-hydroxybutyrate,PHB）:是细菌所特有的一中折射的、单层膜包裹的大小变化很大的类脂颗粒，也是一种碳源和能源的贮藏物。在碳源过量而氮源贫乏时积累。相当于一般生物中的贮藏的中性脂肪。
③ 异染粒：是有些细菌的细胞内能引起碱性染料所染颜色发生改变的一种颗粒，是一种多聚磷酸盐颗粒，是磷酸盐（磷素）和能量的贮藏物。常在核酸合成受阻时产生。
④ 硫粒：有些硫细菌能氧化H2S为硫，获得能量，并贮藏硫形成硫粒。当外界硫缺乏时，将硫进一步氧化获得能量。是硫素和能源的贮藏物。
⑤ 气泡：有些水生细菌含有的，有许多小气囊组成的结构。气囊壁为蛋白质。能使细菌具有浮力，以利于细菌在适宜的溶解氧和营养物质的环境中生活。
4.核区与质粒
1) 功能：贮存（和传递）遗传信息
2) 结构：无核膜、无核仁，由一个环状DNA分子高度缠绕而成，其中央部分还有RNA和支架蛋白。细菌无典型的染色体结构，但通常都称核区中DNA为染色体DNA.细菌DNA不与组蛋白结合，而与精氨、亚精氨结合。
3）质粒：存在于细菌等微生物细胞中核质（染色体）以外的遗传成份，是双链环状的DNA,能复制，表现或不表现一定的性状，不影响微生物的生存，能在细胞之间传递，是很好的基因载体。常见的质粒有：F因子、R因子、细菌素因子等。
（二）特殊结构
1. 鞭毛和纤毛
1） 鞭毛：
① 概念：某些杆菌或弧菌菌体表面着生的一根或数十根细长、波浪形弯曲的丝状体结构，是细菌的运动器官。
② 化学组成：90%以上为蛋白质（鞭毛蛋白），另有多糖等。
③ 形态结构：一端着生细胞膜上，直径13.5nm，长20μm的中空螺旋丝状结构，由丝状体、钩状体和基体（G＋菌仅有S、M两个环，G-菌有L、P和S、M四个环）组成。
原核生物的鞭毛无9＋2结构，由数条鞭毛蛋白组成的中空螺旋状结构。
④ 功能：鞭毛转动能推动细菌运动。与细菌的趋性运动（趋光、趋氧、趋化、趋磁）有关。
⑤ 着生方式与分类：

鞭毛的有无、着生位置、数目是种的特征，在分类上具有重要的意义。
2） 纤毛（菌毛）：
① 概念：某些细菌菌体表面着生的纤细、中空、短直，数量较多（250-300根），周身分布的蛋白质附属物，与吸附和菌膜形成有关。
② 化学组成和形态结构：由纤毛蛋白组成，更细，更短，直硬，数量众多。
③ 功能：使细菌具有粘附的能力，帮助附着在宿主上；
使（好氧或兼性厌氧）细菌形成菌膜（醭），以获取充分的氧气；
是某些细菌的抗原——菌毛抗原。
3）性纤毛（性丝）：只存在于大肠杆菌和其他肠道细菌的雄株菌的表面，比鞭毛短，比菌毛长，一般1—10根，参与细菌接合，能传递DNA片段。
2.荚膜和粘液层
1） 荚膜
① 概念：某些细菌在细胞表面形成的一层松散透明，粘度极大，形态较固定的胶状物质称为荚膜。对细菌有保护作用。
② 化学组成：水份、多糖和多肽
③ 功能：防止细菌变干；
吸附阳离子；
形成菌胶团防止原生动物、真核生物吞噬；
防止宿主吞噬细胞吞噬；
防止噬菌体和其他物质（溶菌酶或补体）的侵害；
是主要的表面抗原；
是某些病原菌必需的粘附因子。
有真荚膜（大荚膜）和微荚膜之分。
2）粘液层
① 概念：某些细菌分泌到细胞壁外的一层没有明显边缘可扩散的外境中的粘液性物质，称为粘液层。能将多个菌体粘合在一起形成菌胶团。
② 化学组成：水份、多糖和多肽
3）荚膜和粘液层的比较
二者化学组成和功能相同或相近。但区别也很明显。
荚膜：有明显界限和形状，质地均匀，是细菌细胞构造的一部分。
粘液层：无明显边缘或形状，近细胞处较稠密，远细胞处较稀疏，是细菌细胞的分泌物。
4）菌鞘：某些连成丝状的水生细菌外面套有的管状物称为菌鞘。有菌体分泌的蛋白质、多糖和脂质组成，多薄而透明。
3.芽孢和伴孢晶体
1） 芽孢：
① 概念：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个椭圆形或圆柱形的抗性休眠体，称为芽孢。是壁厚，折光性强，并具有抗逆性的内生孢子。
② 形态结构：圆形、椭圆形、圆柱形，大小各异。有正常型的，有膨大型的。产生芽孢的细菌以G＋的杆菌为主。

芽孢结构：芽孢外壁（外孢壁），芽孢壳（芽孢衣），皮层，核心（包括：芽孢核区、芽孢质、芽孢膜、芽孢壁）
③ 芽孢的形成：在芽孢形成前，一个菌体往往含有两个核。当产生芽孢时，两个核结合为一形成丝状结构的轴丝，接着在靠近细胞一端，细胞膜由两侧向中央内陷形成芽孢隔壁，从而形成一个大细胞和一个小细胞。小细胞被大细胞的细胞膜包裹形成具有两层膜的前芽孢。两层膜之间发育为皮层。在膜外表形成芽孢壳。
④ 功能：因有较强的抗逆性和休眠能力，所以能保护菌体渡过不良环境，不是繁殖器官，一般一个菌体产生一个芽孢，但多孢锥柱杆菌能产生多个芽孢。
⑤ 生理特性：
壁厚，折光性强（不易着色）；
代谢活性低（酶含量少，抗不良环境）；
抗热性强（含吡叮二羧酸钙）；
耐干燥和化学药物；
条件适宜可萌发；
⑥ 分类意义：芽孢的形成与否、形状、大小，位置是种属的特征。
2）伴孢晶体：有些芽孢杆菌属（苏云金杆菌）在形成芽孢的同时还能在细胞内产生一种蛋白质的菱形晶体，称为伴孢晶体，往往能杀死鳞翅目昆虫的幼虫，可制细菌杀虫剂。
3）细菌其他休眠状态的结构：
① 孢囊：厚壁，球形，抗干旱、紫外线、电离辐射，但抗热性不强，主要是外壳的保护作用。为不完全休眠体。固氮菌属。
② 外孢子：甲基弯曲菌属；能抗干旱和热，不含吡叮二羧酸。
③ 粘孢子：粘球菌；抗干旱、超声波、紫外线，抗热性不强。
④ 蛭孢囊：蛭弧菌产生。
三、细菌的群体形态
1.菌落：细菌在固体培养基上生长繁殖时，形成的肉眼可见的细胞群体称为菌落。
细菌的菌落形态包括大小、形状、边缘、隆起、光泽、质地、颜色等。
细菌菌落的共同特征：湿润、粘稠、易挑起，质地均匀，菌落各部位颜色一致。
（但，无鞭毛，不能运动的细菌，特别是球菌，常形成较小、较厚、边缘整齐的菌落；
有鞭毛的细菌菌落则较大而扁平，边缘波浪状、锯齿状等；
有荚膜的细菌菌落较大且，表面光滑；
无荚膜的细菌菌落表面较粗糙；
具有芽孢的细菌菌落表面常有皱褶且很不透明。）
若一个菌落由一个细菌繁殖而来，则为一个纯种细胞群或称克隆。
2.菌苔：当一个固体培养基表面有许多菌落连成一片时，便称为菌苔。
一个菌苔往往由多个菌落组成。
3.液体培养特征：细菌在液体培养基中生长时不能形成菌落，而使培养液混浊或在培养液表面形成菌膜或菌醭，或产生絮状沉淀，有的产生气泡，有的产生色素。
四、细菌的繁殖
（一）二分裂
细菌最普遍最主要的繁殖方式。
过程：核区DNA先复制，隔膜形成，质分开；形成横隔壁；子细胞分裂开来。
（二）其它方式
1. 不等二分裂：柄细菌，分裂后形成一个能动的有鞭毛的细胞和一个有柄的不活动的细胞。
2. 出芽繁殖：红微菌、红假单胞菌等有附器的细菌，以在其菌丝顶端形成子芽的方式进行繁殖。
3. 三分裂：暗网菌，先二分裂形成菌链，链中相邻二细胞以三分裂的方法分裂，形成两个相对的“Y”型结构。
4. 多分裂：食菌蛭弧菌，寄生在大肠杆菌细胞内，在周质区生长变长，最后分裂，形成5个或更多个子细胞。
第二节 放线菌
放线菌是一类单细胞的原核微生物，因菌落呈放射状故名放线菌。在自然界中分布广泛（土壤是放线菌的主要栖息场所，每克土壤可含数万乃至数百万个孢子），多腐生，少数寄生，与人类关系十分密切。
一、放线菌与人类的关系
1. 产生大量的种类繁多的抗生素（1978年发现5128种抗生素，3165种由放线菌产生；目前，约4000种）。
2. 腐生种类在物质循环和提高土壤肥力中作用重大。
3. 某些种能生产维生素和酶制剂；还可用于石油脱腊，烃类发酵，污水处理等方面。
4. 分泌生长刺激素，刺激作物生长和发芽生根。
5. 寄生菌能引起人、动植物疾病。（马铃薯疮痂病，牛颚肿病；诺卡氏菌：肺感染，足菌病）
二、形态结构
单细胞，多无隔膜，分支状发达的菌丝体，菌丝粗细和杆状细菌相似（0.5-1.0μm），细胞壁中含有原核微生物特有的胞壁酸和二氨基庚二酸，肽聚糖，不含几丁质和纤维素。革兰氏阳性（个别为阴性），高等的链霉菌属的菌丝据形态和功能不同分为：
营养菌丝：匍匐生长于培养基内，主要是吸收营养物质，有的可形成色素，较细0.8μm。
气生菌丝：二次菌丝，营养菌丝长到一定时期向空间生长的菌丝，较粗1-1.4μm，有的产生色素。
孢子丝：气生菌丝发育到一定阶段，其上分化出可形成孢子的菌丝（产孢丝，繁殖菌丝），孢子丝形状多样，孢子形态各异，可作为军种鉴定和分类的依据。
三、菌落特征
较小、坚实、干燥、多皱；
菌丝较细，分支多而缠绕，质地致密，不易挑起；
幼龄同细菌相似，成熟后形成絮状、粉状或颗粒状，气生菌丝和背面常有不同的颜色。
四、放线菌的繁殖方式
大多数以分生孢子方式繁殖。分生孢子主要通过横隔分裂形成；另外通过孢囊孢子（游动放线菌属和链孢囊菌属），分裂孢子（无气生菌丝的嗜皮菌属），菌丝断裂（诺卡氏菌属）。
五、放线菌的代表属
1. 链霉菌属：最高等，最典型的放线菌，有发育良好的分支状菌丝体（三态全具），产生的抗生素占放线菌产抗生素的90%，灰色链霉菌产链霉素，龟裂链霉菌产土霉素。
2. 诺卡氏菌属：只有基内菌丝，气生菌丝没有或很少，菌丝断裂形成孢子，产生的抗生素利福霉素可用于石油脱腊、污水处理。
3. 小单孢菌属：不形成气生菌丝，菌丝断裂繁殖，产生庆大霉素。
4. 放线菌属：不形成气生菌丝，也不形成孢子，菌丝有横隔，一般为厌气菌或兼性厌气菌，多为致病菌（引起人和牛的颚肿病）。
第三节 其他原核微生物
一、 立克次氏体
1. 概念：是介于细菌与病毒之间，更接近与细菌的专性活细胞内寄生的致病性原核微生物。为纪念美国病理学家立克次而命名。（H.T. Ricketts 1909年发现该原核微生物，1910年感染该菌而牺牲。）
2. 生物学特性：①菌体多为球杆状；②具完整的细胞结构，有壁膜；③G-，不运动，无芽孢；④不能通过细菌过滤器（Q热除外）；⑤专性细胞内寄生；⑥二分裂繁殖；⑦对礼花因素抗性弱（一般在56℃以上经过30分钟即可杀死）；⑧壁中有特异性抗原。
3. 致病性：
疾病（能使人患）：流行性斑疹伤寒，Q热，姜虫热，战壕热等疾病。
媒介物：节肢动物（虱、蚤、蜱、螨）
症状：发热，皮疹，中毒症状，血压下降，休克死亡。
治疗：
我国学者谢少文1934年首先用鸡胚培养成功。
二、 衣原体
1. 概念：是一类比立克次氏体小，代谢活性丧失更多的专性活细胞寄生的致病性原核微生物，是能通过细菌过滤器的一类能量寄生物。
2. 生物学特性：①具完整细胞结构，能通过细菌过滤器；②G-，球形；③能量寄生物（生物合成能力差，缺乏产能系统）；④含有始体（大细胞，1-1.5微米）和原体（小细胞，0.2-0.4微米），只有原体有感染性；⑤二分裂繁殖；⑥对热、乙醇、酚、醛较敏感；
3. 致病性：
疾病：砂眼，小儿肺炎，其他疾病（非淋菌尿道炎、附件炎、淋巴肉芽肿等），———砂眼衣原体。
鹦鹉、鸽、鸡、鹅、牛、羊多种疾病，当人吸入鸟的感染性分泌物后，能导致肺炎和毒血症，———鹦鹉热衣原体。
症状：
治疗: 对磺胺类药物敏感。
我国学者汤非凡1956年最早分离成功。
三、支原体
1. 概念：能离开活细胞独立生活的最小原核微生物，因无细胞壁又称类菌质体。
2. 生物学特性：①无细胞壁，能通过细菌过滤器，形态多样（球形、丝状、分支状）；②“油煎蛋”式菌落；③细胞膜为三层膜结构，并含固醇、类胡萝卜素，抗渗透；④G-，无鞭毛，无芽孢；⑤出芽繁殖；⑥能在人工培养基上生长（前面两种不能），不耐热，不耐干，对青霉素敏感。
3.致病性：能引起人和畜禽患非典型性肺炎，尿道炎。
4.支原体与细菌L型的比较：
支原体                                 细菌L型
①稳定性：稳定，不能恢复为具有细胞壁类型    不稳定，能恢复为具有细胞壁类型
②培养基：不需要高浓度盐类培养基也能保持    需要高浓度盐类的培养基才能保持
细胞的完整性                        细胞的完整性
③细胞膜：固醇含量高                不含固醇
④对青霉素的反应：无不良反应         繁殖受影响
四、蓝细菌
1. 概念：是一大类群分布极广、异质的、极大多数情况下营产氧光合作用的古老的原核微生物。光合作用和绿色植物相同，含有叶绿素a。
2. 生物学特性：
① 形态多样，单细胞多为球状或杆状，细胞群为丝状，或分支丝状；
② G-，无鞭毛，但能作滑行运动；
③ 含叶绿素a，无叶绿体，有类囊体；
④ 有些有异形胞，是固氮作用的场所。

五、比较各类原核微生物的异同

第四节 酵母菌
一、酵母菌的形状和大小
1.形状：单细胞，卵形、原形、圆柱形、柠檬形，有的呈链状。
2.大小：差别较大，一般长2-3微米（黄秀梨书上5-20微米），宽1-5微米，大的20-50×1-10微米。
二、酵母菌的细胞结构
具真核细胞所具有的一切结构（但无高尔基体）。
1. 细胞壁：不及细菌的坚韧，主要成份为葡聚糖和甘露聚糖（占干重的85%）另外有蛋白质等。
① 芽痕：是芽脱落后，在母细胞上留下的瘢痕。
② 出生痕：子细胞从母细胞脱落时所带的瘢痕。
2. 细胞膜：几同细菌，但含有固醇，另外磷脂和蛋白质种类于细菌不同，厚7,5nm。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　啤酒酵母
3. 细胞质：有细胞器（线粒体、内质网、液泡、脂类颗粒、微体等），核糖体为80S.
4. 细胞核：有真正的细胞核，具核膜、核仁，DNA与组蛋白结合形成线状染色体。
5. 特殊结构：
①荚膜：有些酵母（碎囊汉逊酵母）在壁外可形成磷酸甘露聚糖性质的荚膜。
②菌毛：有些酵母具有真菌菌毛，（长10微米，直径5-7微米，主要成份为蛋白质）。
三、酵母菌的菌落特征
与细菌相似，但较大而厚，多不透明，表面光滑，湿润、粘稠，易挑起，多呈乳白色或红色。
四、酵母菌的繁殖方式
1. 无性繁殖：
① 芽殖：在成熟酵母细胞上长出一个小芽，芽细胞长到一定程度（两细胞间形成横壁）脱离母体，成为独立的新个体。
② 裂殖：以细胞分裂的方式繁殖（几同细菌）。
③ 芽裂殖：是上述芽殖和裂殖的中间类型；少数酵母菌在一端出芽的同时在芽基处形成隔膜，把母细胞与子细胞分开，这种方式称为芽裂殖。又称芽裂或半裂殖。
2. 有性繁殖：酵母菌以形成子囊孢子的方式进行有性繁殖。它包括质配和核配阶段及子囊孢子的形成阶段。
① 质配和核配：酵母菌生长发育到一定阶段，分化出不同性别的两种细胞，邻近的两个性别不同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相互接触、局部融合并形成一个通道，完成质配，形成异核体。随后两个核便在接合子中融合，形成二倍体核，完成核配。二倍体在融合管垂直方向上生出芽体，二倍体核移入芽内，芽体从融合管上脱落形成二倍体细胞。他们可进行多代营养生长繁殖，形成二倍体的细胞群。二倍体细胞大，生活力强，故发酵工业中多采用二倍体酵母细胞。
② 子囊孢子形成：通常当二倍体细胞移入营养贫乏的产孢培养基后，细胞便停止营养生长而进入繁殖阶段，营养细胞转变成子囊。囊内的核通过减数分裂，最终形成4个或8个子核，每个子核与其附近的原生质一起，在其表面形成一层孢子壁后就形成子囊孢子。
3.生活史：（以啤酒酵母为例）
五、常见的酵母菌
1. 啤酒酵母：麦芽汁培养基，25℃培养，生产上应用的多是二倍体（细胞大，生活力强）。
2. 热带假丝酵母：为石油蛋白生产的重要酵母，能在玉米粉琼脂培养基上产生大量的假菌丝。

第五节 霉菌
一、霉菌的性状和大小
1.形状：丝状真菌，绒毛状，棉絮状或蜘蛛网状。
2.大小：一般较大，能长满整个培养基表面，菌丝2-10微米。为放线菌的10倍。
二、 结构

1.菌丝结构：分支或不分支的菌丝形成菌丝体。
① 无隔菌丝：单细胞，长管状，多核生长时只有核的分裂和菌丝的延长，但细胞仍是一个。（毛霉、根霉）

② 有隔菌丝：多个细胞，每个细胞有1-n个核（隔膜把菌丝分成许多小段，每一段为一个细胞），细胞间有隔膜孔使物质得以勾通，（青霉、曲霉）
③ 菌丝形态：营养菌丝；气生菌丝；孢子丝。
2. 细胞结构：几同酵母菌等其他真核细胞，只是细胞壁主要由几丁质组成（数百个N-乙酰氨基葡萄糖经β—1,4葡萄糖苷键联接的多糖类聚合物）。其他水生低等的霉菌细胞壁为纤维素。
其余细胞膜、细胞质、细胞核等同酵母菌。
三、 霉菌的菌落特征
菌丝粗长，菌落疏松，呈绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状无固定大小，一般较大，多有色泽，不易挑起。
四、 繁殖方式
以形成无性和有性孢子的方式进行繁殖。
1. 无性繁殖：
① 孢囊孢子：为内生孢子，孢子的顶端膨大形成孢子囊，内形成很多孢囊孢子。
② 分生孢子：外生孢子，分生孢子梗或菌丝顶端出芽或缢缩形成。
③ 节孢子：菌丝断裂而成。（粉孢子、裂生子）
④ 厚垣孢子（厚壁孢子）：菌丝中间（个别顶端）的个别细胞膨大，原生质浓缩，细胞壁变厚，形成的休眠孢子。
2.有性繁殖
一般经质配、核配、减分形成有性孢子（仅发生于特定条件下）
① 卵孢子：由两个大小不同的配子结合和发育而成。小配子囊称精子器，大型配子囊称藏卵器，藏卵器中的原生质收缩成团状称为卵球，精子器与藏卵器交配时，其细胞质和细胞核通过受精管进入藏卵器与卵球结合，经质配和核配，发育成二倍体的卵孢子。
② 接合孢子：由菌丝上生出的形态相同或略有不同的两个配子囊接合而成的。
匍枝根霉两菌丝相遇各生出侧枝——原配子囊，接触后各自顶端膨大并产生横隔，形成配子囊，其间横壁消失，质、核相互结合，外部形成厚壁——接合孢子。
③ 子囊孢子：子囊菌在子囊中形成的孢子。
同一菌丝或相邻两菌丝上的两个大小和形状不同的性细胞互相接触并相互缠绕，受精后形成造囊丝，经减分形成子囊，每个子囊产生2-8个子囊孢子，下面生出许多菌丝。包围产囊丝形成子囊果。子囊果有3种：闭囊壳（无孔）；子囊壳（有孔）；子囊盘（盘状）。
五、常见霉菌
1. 根霉：有假根、有匍匐枝、有囊托；为酒类的糖化菌，生产发酵饲料。（接合菌亚门，无隔，形成孢囊孢子）
2. 毛霉：无假根，无匍匐枝，无囊托；生产腐乳，豆鼓，淀粉酶的菌类。（接合菌亚门，无隔，形成孢囊孢子）

3. 曲霉：分生孢子头状，有顶囊，有足细胞；酿酒，制醋的菌类。（有隔，形成分生孢子）

4. 青霉：孢子青色，帚状；生产青霉素的菌类。（有隔，分生孢子）

第六节 病毒
一、病毒的大小
病毒粒子：是指成熟的具有侵袭力的病毒颗粒。
病毒的大小一般是指病毒粒子的大小。
体积极小，电镜下才能看到，绝大多数能统购细菌过滤器，常以nm(纳米)来表示。大小相差悬殊，最大的痘病毒200-250×250-300×100nm，最小的菜豆畸矮病毒（1981年我国分离）仅9-11nm，比大的蛋白质分子（血清球蛋白Φ22nm）还小2倍。
环状动物病毒的直径多数在40-150nm 之间；球状植物病毒的直径在30nm左右；多数杆状植物病毒的大小为110-900×10-25nm。
二、病毒的形态
病毒的形态多种多样，电镜下：呈杆状、球状、卵圆状、砖状、蝌蚪状、子弹状和丝状。但基本形态有三种：杆状、球状（或近似球状）、蝌蚪状。
① 植物和昆虫病毒多为棒状或杆状（烟草花叶病毒，苜蓿花叶病毒，家蚕核型多角体病毒），少数为球状（花椰菜花叶病毒）；

② 人、动物及真菌病毒多为球状（腺病毒，口蹄疫病毒，脊髓灰质炎病毒，流感病毒，蘑菇病毒等），少数呈砖状、卵圆形（痘病毒），或子弹状（水泡性口膜炎病毒，狂犬病毒，植物弹状病毒）；
流感病毒
③ 细菌病毒———噬菌体
部分呈蝌蚪状（T2、T4等T偶数噬菌体，λ噬菌体）；
部分呈球状（ΦX174、f2、MS2、Qβ等）；
部分呈丝状（fd、f1、M13等）
噬菌体
三、病毒的化学组成
病毒的主要化学组分为核酸（DNA或RNA）和蛋白质，少数带被膜的大型病毒含脂类和糖类（来源于寄主的细胞膜）。
1. 蛋白质
1） 特点：
① 种类较少（1-n种）；
② 含量有别（随种而异）狂犬病毒含90%的蛋白质，T4噬菌体40%；
③ AA组成不同于别的蛋白质（半胱氨酸、组氨酸较少见）；
2）功能：
① 保护核酸（构成衣壳和被膜）；
② 结合受体，决定感染的特异性，本身具有抗原性；
③ 有些是酶（溶菌酶、核酸聚合酶、反转录酶），在侵染和增殖中发挥作用；
2.核酸
1） 特点：
① 只含一类核酸（DNA或RNA）：（植物病毒多为RNA,噬菌体多为DNA,动物病毒为DNA或RDA）；
② DNA和RNA都有单双链之分（一般生物只有双链DNA和单链RNA）；
③ 有线状的环状之别（DNA有线状也有环状，RNA多为线状，少见环状）；
④ 有正负链之分（凡碱基排列顺序与mRNA相同的单链DNA或RNA称为（＋）DNA链或（＋）RNA链，反之则反，只有正链核酸才有感染性）；
⑤ 有分段现象；
⑥ 比含4类核苷酸，但个数少的多；
2） 功能
和其他细胞生物一样，起储存和传递遗传信息的作用。
3） 核酸种类：5种，（＋—）DNA（大部分DNA病毒）；(＋—)RNA（动物呼肠孤病毒）；（＋）DNA（大肠杆菌ΦX174噬菌体）；(-)RNA（所有单链RNA噬菌体，大部分植物病毒，脊髓灰质炎病毒等一部分动物病毒及逆转录病毒）；（—）RNA（流感病毒，和水泡性口炎病毒等部分动物病毒,莴苣坏死性黄化病毒等少数植物病毒）；(—)DNA（只有腺联病毒）；其他书上未讲。
以RNA为遗传物质是RNA病毒和类病毒特有的现象。
3.糖类和脂类：来源于宿主细胞。
四、病毒的基本结构
主要由衣壳和核酸两部分组成，

有被膜病毒
每个衣壳粒由1-6个多肽折叠缠绕而成，多个衣壳粒组成衣壳，据衣壳粒的排列组合的方式不同病毒有三种形态：
　　噬菌体

烟草花叶病毒
1. 螺旋对称：植物和动物的棒、杆状病毒，单链RNA病毒；烟草花叶病毒（TMV）是最典型 的代表（研究最早，最清楚），其衣壳由衣壳粒一个挨一个地呈螺旋对称排列而成，核酸存在于衣壳内侧的螺旋状沟中，（2130个衣壳粒，约130个螺旋，螺距2.35nm衣壳全长300nm，杆状病毒的直径15nm）。
2. 立方体对称：由于一般为20面体，所以也叫20面体。
外观为球状的双链RNA和双链DNA病毒都属此型。
二十面体具有20个面（每面为等边三角形），30条边，12个顶角，腺病毒是典型代表。
腺病毒：252个衣壳粒，每边6个；
ΦX174：12个衣壳粒，每边1个；
多瘤病毒：72个衣壳粒，每边 个；
3. 复合对称：由螺旋对称和立方对称两部分组成衣壳，E. coli T4噬菌体即是；外形如蝌蚪，头部为20面体，核酸埋藏在20面体中，尾部为144个衣壳粒组成的棒状结构，24个螺旋，中空是注射核酸的通道，另外还附有颈环、基片、刺突、尾丝等结构（在噬菌体侵染过程中起重要作用）。
———头部
———颈环
———尾髓
———尾鞘
———尾丝
———基板
———刺突
E. coli T4 噬菌体的结构模式图
五、包涵体（包含体）
概念：寄主细胞经病毒感染后形成的光镜下可见的特殊蛋白质结晶体，内含1-n个病毒粒子。
多角体包含体（六、五、四、三角形，内有多个病毒）
颗粒体包涵体（圆筒形、椭圆形，内含1个病毒）
核型多角体病毒：在昆虫细胞的核内增殖并形成多角状包涵体的病毒。
质型多角体病毒：在昆虫细胞的细胞质内增殖并形成多角状包涵体的病毒。

第六章   微生物的遗传变异与菌种选育
第一节 微生物遗传
一、转化实验
1928年英国细菌学家格里菲斯（Grffith）发现及肺炎球菌的转化现象。
1.1928年格里菲斯实验：
1. RⅡ———→活
2. SⅢ———→死
3. 加热的SⅢ———→活
4. 加热的SⅢ＋RⅡ———→死（并从体内分离到活的SⅢ型细菌。）
2.1944年埃弗雷（Avery）等进一步实验：
将SⅢ的糖类、脂类、蛋白质、核酸等提纯，嗜盐发现只有DNA能使细菌转化。
二、噬